¿Es 12V o 240V más eficiente para un circuito de iluminación solar doméstico?

Mi pregunta es, ¿debería quedarme con un circuito de iluminación convencional de 240 V, o es más eficiente optar por luces de 12 V, sin pasar por el inversor ? Así que supongo que es la recompensa entre la caída de voltaje en los circuitos de 12 V frente a la pérdida de energía a través del inversor.

La casa no tiene suministro eléctrico , es únicamente solar con un generador de respaldo.

Dados los dos elementos en negrita arriba, mi recomendación sería ir a 12 V.

• A continuación, puede apagar el inversor que va a desperdiciar energía en modo de espera. Si usas 240 V AC tendrás que dejar el inversor funcionando por si alguien enciende una luz. La opción de 12 V le permite apagar el inversor por la noche, etc.
• Las lámparas de 12 V están fácilmente disponibles, no necesitarán fuentes de alimentación locales y son fáciles de cablear y mantener.
• Es posible que necesite interruptores con clasificación de CC si las corrientes se vuelven significativas.
• En caso de falla de la batería, puede encender la iluminación de su casa con la batería de un vehículo o un cargador de 12 V de su generador. (Compruebe si también tiene una salida de 12 V).

Calcular la pérdida de cable es simple, aquí hay una versión de EE. UU. con AWG. Usaré el sistema métrico, por lo que un cable de 1,5 mm2 equivale a 11 mOhm/m.

Se podría decir que un voltaje más alto permite usar un cable más delgado y económico, sin embargo, el código de construcción y la economía interfieren con el cálculo. Por ejemplo, aquí, el cable de 1,5 mm2 es el estándar para las luces, por lo que se usaría en el caso de 240 V. Por lo tanto, el caso de 12 V se trata más de usar el mismo cable de 1,5 mm2 en lugar de un cable más grueso.

Otra complicación es que las luces LED de 230V no tienen corrección del factor de potencia, por lo que la corriente que consumen no será un seno, sino que generarían picos de corriente elevados de amplitud y duración desconocidas. Esto también depende de la forma de onda en la salida del inversor. Si es un seno cuadrado o modificado, las pérdidas del cable serán diferentes...

Sin embargo, las pérdidas del cable seguirán siendo bastante pequeñas, consideremos una bombilla de 10 W, en 230 V esto consumiría 50 mA RMS (redondeando hacia arriba), modifiquemos esto a picos de 150 mA con un ciclo de trabajo de 1/3, esto da pérdidas de 2 mW en un cable de 10 m , que es despreciable.

Por lo tanto, despreciemos las pérdidas del cable para 230V.

Para 12 V, la misma bombilla consumiría 0,83 A CC, lo que equivale a 76 mW por 10 m de cable. Una vez más, no está mal, pero recuerda que las pérdidas están en RI^2, por lo que son proporcionales al cuadrado del número de bombillas...

También las pérdidas están en RI ^ 2 pero R es inversamente proporcional a la sección transversal de cobre que determina el costo del cable. ¡Un cable que es el doble de caro (el doble de la cantidad de cobre) no reducirá a la mitad las pérdidas! Solo los reducirá en un 30%... (raíz cuadrada de 2)

De todos modos. Dibuje su instalación con el número de bombillas y la longitud de los cables.

Compare la eficiencia lumen/vatio de las bombillas de 12 V y 230 V. También el precio y la disponibilidad. Calcule cuántos vatios/bombillas necesita para sus lúmenes objetivo. Por supuesto, debe comparar dos instalaciones con la misma salida de luz...

Entonces obtienes la corriente de 12V y, por lo tanto, las pérdidas del cable. Lo más probable es que sean tolerables.

Ahora agregue las pérdidas del inversor a la caja de 240 V, observe la hoja de datos del inversor y calcule cuánta corriente usará cada caja de la batería de 12 V...

Supongo que el ganador estará determinado por la eficiencia de los LED de 12 V que encuentre. Recuerde que la eficiencia no es el único criterio, la reproducción del color también es muy importante para la comodidad, y una buena reproducción del color aumenta los costos y disminuye la eficiencia.

Asegúrese de obtener una muestra de los LED antes de comprar todo el lote, y asegúrese de que se vean bien para usted. ¡Algunos tienen una eficiencia muy alta, pero se ven desagradables! (como: verdoso, azulado, hacer que las personas parezcan extraterrestres, resaltar tus venas azules, etc.). ¡Estos son solo para los pasillos!

Puse luces LED CRI95 en mi cocina... la comida se ve bien;) algunas luces LED hacen que tu bistec fresco parezca un animal atropellado de hace un mes...

Primero debe considerar cuál tendría más pérdidas, los 12 V CC a 240 V CA , es decir, la pérdida de conversión del inversor + la pérdida de cableado o, en caso de que vaya con 12 V CC, encienda las pérdidas de línea aquí.

Pero incluso si considera usar LED inteligentes para iluminar, las pérdidas del cable a 12 VCC serán mucho mayores a medida que aumente la longitud, a menos que planee tener un mínimo de una bombilla por habitación. En resumen, si su consumo de corriente va a ser mayor a 12 V CC, es posible que desee mantener el cableado corto debido a una mayor caída de voltaje.